雖然很少有人對長絲規(guī)格表中“斷裂伸長率”或“沖擊強度”這類術(shù)語感興趣,但當您需要使用一臺尚未配置相應打印參數(shù)文件的FDM長絲時,這些數(shù)據(jù)就是關(guān)鍵的切入點。
“當您希望嘗試新材料并突破自身舒適區(qū)時,技術(shù)資料顯得尤為重要,”蓋洛德指出。這其中包括理解如何正確閱讀材料技術(shù)數(shù)據(jù)表(TDS)。

遺憾的是,長絲技術(shù)數(shù)據(jù)表目前缺乏統(tǒng)一的標準格式。同一種材料的參數(shù)可能使用不同術(shù)語、依據(jù)不同的國際測試標準(如ISO、ASTM)、采用不同的計量單位,并引用不同類別的結(jié)果(如最大值、平均值等)。這些變量使得直接對比不同規(guī)格表變得十分困難。
問題還在于,部分長絲甚至不會注明其基礎(chǔ)聚合物類型(如PLA、PC或TPU),而僅以“柔韌”、“堅韌”、“光滑”或“耐用”等描述性名稱代替。但只要理解下文將介紹的核心概念及其與最終打印件性能的關(guān)聯(lián),您就能從中提取必要信息。當然,如果某款耗材未提供技術(shù)數(shù)據(jù)表,建議謹慎購買。
我們都希望打印部件足夠堅固,但“堅固”具體指什么呢?關(guān)于強度,存在多種科學的測量方式,通常在規(guī)格表中能找到至少三種。
拉伸強度(亦稱極限拉伸強度、斷裂拉伸強度,常標記為Ftu)是指材料在被拉斷前所能承受的最大拉應力。測試方法類似于將樣品置于夾具中向兩端拉伸。此數(shù)值實際反映了部件斷裂的難易程度或材料的脆性。例如,不銹鋼的拉伸強度約為860 MPa,而玻璃約為33 MPa。
抗彎強度(又稱屈服強度、斷裂模量或彎曲強度)指材料在斷裂前能承受的彎曲程度。請注意不要與“彎曲模量”混淆,后者衡量的是材料抵抗彎曲變形的能力。以松木為例,其抗彎強度約為41.4 MPa,而ABS塑料則可達60 MPa。
沖擊強度(常稱為懸臂梁沖擊強度、夏比沖擊強度,或通俗理解為韌性)表示部件在受到突然沖擊(如跌落)時抵抗斷裂的能力。其單位通常為焦耳/平方米(J/m2)或英尺·磅/平方英寸(ft·lb/in2)。例如,40%玻璃纖維填充的聚碳酸酯沖擊強度可能約110 J/m2,而高抗沖ABS可能達到500 J/m2左右。

若您需要最終部件具備一定的柔韌性,則需關(guān)注以下幾項關(guān)鍵測量值。
如前所述,彎曲模量表征材料抵抗彎曲變形的能力,即材料的剛性。彎曲模量越高,材料越不易彎曲。例如,多數(shù)碳纖維增強PA12材料相當堅硬,最大彎曲模量可達14 GPa左右;而柔性PA11的彎曲模量可能僅為0.65 GPa。注意,彎曲模量的單位通常是兆帕(MPa)或吉帕(GPa,1 GPa = 1000 MPa)。
彈性模量(也稱楊氏模量、拉伸模量)用于評估材料的彈性,反映了變形程度與所需應力之間的比例關(guān)系。例如,典型TPU長絲的拉伸模量約為70 MPa(彈性很好),而大多數(shù)PEEK長絲的拉伸模量可高達3720 MPa(彈性很低)。
對于聚合物線材,“硬度”一詞含義較為寬泛,可能指耐刮擦性、耐磨性或抗壓痕能力。塑料硬度常用洛氏硬度或肖氏硬度表示,這與前述的強度或柔韌性指標關(guān)聯(lián)不大。肖氏硬度在彈性體與柔性材料(如TPU)中較為常見,所有此類材料均屬于肖氏A標尺,并通過具體數(shù)值進一步區(qū)分,例如肖氏95A。

為便于理解這些術(shù)語和測量值,部分材料制造商開始采用蜘蛛網(wǎng)圖等關(guān)鍵屬性圖表,讓用戶能直觀對比材料特性。然而,不同制造商可能選擇展示不同的六到七種屬性,或采用不同的排列順序,因此這類圖表在進行專業(yè)FDM耗材對比時,其效用可能仍有限。
許多技術(shù)數(shù)據(jù)表還會包含其他實用信息,例如吸濕率或吸水率(數(shù)值在0.01表示低吸濕,3表示高吸濕),這對于確定儲存條件和干燥時長非常重要;以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。Tg并非熔點,而是材料保持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的最高溫度上限。這意味著,打印溫度不應超過Tg,且最終部件也不應在高于此溫度的環(huán)境中長期使用。